Устройство для контроля заданного положения изделия в индукционном нагревателе

 

Изобретение относится к термообработке и предназначено для контроля заданного положения изделия в индукторе . Цель изобретения - обеспечение равномерности нагрева изделия при термообработке. Сущность изобретения заключается в том, что на индуктор 1 подают пониженное напряжение и изделие 2 механизмом 3 перемещается в индуктор 1. Датчики 4-6 измеряют напряженность магнитного поля при различных положениях изделия в индукторе. Функциональные преобразователи 7-9 преобразуют сигналы с датчиков 4 - 6 в сигналы, пропорциональные мощности нагрева, приходящиеся на единицу массы нагреваемого изделия. На сравнивакицих элементах 10 и 11 производится вычисление отклонения мощностей нагрева торцов изделия 2 от мощности нагрева центральной части. Изделие 2 фиксируют в индукторе 1 в таком положении, при котором показания индикатора 13 минимально , что соответствует наиболее равномерному распределению мощности по длине нагреваемого изделия. 1 з.п. ф.лы. 3 ил. (О (Л СО О 00 Oi со Oi Фиг. f

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН ()9) SU (()) А1 (51) 4 С 2 D 11 00

КЕ»

»

1»

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И д ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3984906/22-02 (22) 02.12.85 (46) 07.05.87. Бюл, № 17 (72) Г.Н.Рогачев, Ю.Н.Бойков, С.Е.Бродерзон и M.Ю.Лившиц (53) 621.783.077 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1016384, кл. С 21 D 11/00, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЗАДАННОГО ПОЛОЖЕНИЯ ИЗДЕЛИЯ В ИНДУКЦИОННОМ

НАГРЕВАТЕЛЕ (57) Изобретение относится к термообработке и предназначено для контроля заданного положения изделия в индукторе. Цель изобретения — обеспечение равномерности нагрева изделия при термообработке. Сущность изобретения заключается в том, что на индуктор 1 подают пониженное напряжение и изделие 2 механизмом 3 перемещается в индуктор 1. Датчики 4 — 6 измеряют напряженность магнитного поля при различных положениях изделия в индукторе. Функциональные преобразователи 7 — 9 преобразуют сигналы с датчиков 4 — 6 в сигналы, пропорциональные мощности нагрева, приходящиеся на единицу массы нагреваемого изделия. На сравнивающих элементах 10 и 11 производится вычисление отклонения мощностей нагрева торцов изделия 2 от мощности нагрева центральной части. Изделие 2 фиксируют в индукторе 1 в таком положении, при котором показания индикатора 13 минимально, что соответствует наиболее равномерному распределению мощности по длине нагреваемого изделия. 1 з.п. ф лы, 3 ил, 1 1308636

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для регулирования положения загрузки иэделия в периодический индукционный нагреватель при осуществлении термообработки, пайки и т.д °

Цель изобретения — обеспечение равномерности нагрева изделия при термообработке.

На фиг. 1 дана структурная схема 10 устройства; на фиг.2 — схема датчика напряженности магнитного поля в центральной части индуктора; на фиг.3 график работы устройства.

Ра фиг,1 показаны подключенный к источнику питания (не показан) индуктор 1 с нагреваемым в нем изделием

2, установленным с возможностью продольного перемещения посредством механизма 3, расположенные по торцам изделия датчики 4 и 5 напряженности магнитного поля, а в центральной части индуктора — датчик 6, которые подключены через соответствующие функци ональные преобразователи 7 — 9 к

25 сравнивающим элементам 10 и 11, причем датчик 6 одновременно к двум сравнивающим элементам 10 и 11. Последние подключены к сумматору 12, а через него — к индикатору 13.

Первичная обмотка трансформатора

14 тока включена последовательно с индукторбм 1, а вторичная подключена к резистору 15, Параллельно последнему включен масштабирующий усили- 35 тель 16 (фиг.2).

Кривые 17 и 18 (фиг,3) соотвественно характеризуют работу известного и предлагаемого устройств.

В качестве датчиков напряженности 4О магнитного поля могут быть использо-. ваны измерительные катушки.

Устройство работает следующим образом. 45

На. индуктор 1 подают пониженное напряжение и приводят в действие механизм 3 перемещения иэделия 2, Датчики 4 — 6 напряженности магнитного поля непрерывно измеряют напряжен- gg ность магнитного поля в различных зонах индуктора 1. Каждый из функциональных преобразователей 7 — 9 осуществляет преобразование сигнала напряженности магнитного поля в сигнал, 55 пропорциональный мощности нагрева, приходящейся на единицу массы нагреваемого тела. Это преобразование производится путем возведении сигнала напряженности в квадрат и деления результата на массу соответствующего участка, если нагревается тело сложной формы. На сравнивающих элементах

10 и 11 происходит вычисление отклонения удельных мощностей нагрева торцов изделия 2 от мощности нагрева центральной части, а на сумматоре 12вычисление суммы этих отклонений, Изделие 2 перемещается вдоль индуктора 1, а параллельно следят эа показаниями индикатора 13 и фиксируют иэделие 2 в индукторе 1 в таком положении, при котором показания индикатора 13 минимальны. Это означает, что такое положение соответствует наиболее равномерному распределению мощности по длине нагреваемого изделия 2, а следовательно, обеспечению при всех прочих равных условиях наиболее равномерного нагрева изделия 2, В случае же использования дополнительных устройств коррекции электромагнитного поля по длине индуктора 1 в виде короткозамкнутых катушек имеют место наименьшее суммарное время работы таких устройств, а следовательно, и наименьшие потери в них, l

На графике (фиг, 3) ось абсцисс означает длину изделия в индукторе, ось ординат — напряженность ма.гнитного поля по длине иэделия, Кривые распределения напряженности магнитного поля по длине изделия построены на основе экспериментов применительно к нагреву тонкостенных металлических конструкций, Равномерность электромагнитного поля по длине изделия лучше при использовании предлагаемого устройства. Равномерность нагрева Е также лучше при использовании предлагаемого устройства.

При использовании известного устройства (по принципиальной его схеме) наблюдается в конце нагрева перегрев в двух из трех контролируемых точек на 10-15 С (торцы изделия), При использовании сравнения и корректировки, как в предлагаемом устройстве, перегрев наблюдается лишь в одной точке (левый торец) . Интегральная равномерность нагрева стает существенно лучше, что свидетельствует о повышении рановмерности нагрева, а следовательно, и качества нагреваемых тел.

1308636 ф

4l

1в

gnuea usdenuz

Составитель Ю.Рыбьев

Техред И.Попович Корректор N.Øàðoøè

Редактор А.Козориз

Заказ 1775/22 Тираж 550 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãoðoä, ул.Проектная,4

Предлагаемое устройство имеет возможность повышения равномерности нагрева по длине изделия, а не только по торцам, как у известного, и позволяет использовать его для пайки изделий, т.е. у предлагаемого устройства шире технологические возможности.. формулаизобретения10

1. Устройство для контроля заданного положения изделия в индукционном нагревателе, содержащее два датчика напряженности магнитного поля, установленные внутри индуктора на одинаковом расстоянии от его торцов, сравнивающий элемент, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью обеспечения равномерности нагрева изделия 20 при термообработке, оно снабжено тремя функциональными преобразователями, вторым сравнивающим элементом, сумматором, индикатором, а также дополнительным датчиком напряженности магнитного поля, установленным в центральной части индуктора, подсоединенным своим выходом через первый функциональный преобразователь одновременно к вторым входам сравнивающих элементов, при этом выходы сравнивающих элементов подсоединены к сумматору, выход которого подсоединен к индикатору, выходы датчиков напряженности магнитного поля, установленных около торцов индуктора, через второй и третий функциональные преобразователи соединены со сравнива. ющими элементами.

2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что датчик напряженности магнитного поля, установленный в центральной части индуктора, выполнен в виде трансформатора тока, первичная обмотка которого соединена последовательно с индуктором, а вторичная подсоединена к резистору, параллельно которому соединен масштабирующий усилитель.